抗差卡爾曼濾波在高速鐵路變形監(jiān)測中的應用.pdf

1、目前我國高速鐵路的建設正以前所未有的速度向前推進。高速鐵路是一個龐大復雜而精細的工程，要求各個環(huán)節(jié)精準施工。其中作為軌道基礎的線下工程，其沉降控制是提供高速度、高平順和高穩(wěn)定性的軌道先要條件，同時，由于我國地質條件的復雜性，作為長大線型的高速鐵路，線下工程的沉降控制顯得極為重要。因此，高速鐵路線下工程沉降的安全監(jiān)控、監(jiān)控數據處理及監(jiān)控的評價分析，是確保施工及運營安全的重要保障，必須選擇有效的監(jiān)控手段和數據處理方法。本文根據高速鐵路線下工

2、程的特點和存在的實際問題，就抗差卡爾曼濾波在高速鐵路沉降變形監(jiān)控中的應用進行研究，并結合某高速鐵路的監(jiān)控數據進行分析研究。主要內容如下：
　　 本文首先對高速鐵路的線下工程特點進行了概述，并對變形監(jiān)控技術和監(jiān)控的意義作了介紹。
　　 在對比常用變形監(jiān)控數據處理方法的基礎上，重點研究了卡爾曼濾波模型的建立方法及其初始值的確定，通過實例分析驗證了其在監(jiān)控數據處理方面的優(yōu)點。由于普通卡爾曼濾波模型不能有效的抵抗粗差的影響，本文

3、在穩(wěn)健估計原理的基礎上，推導出卡爾曼濾波的抗差估計遞推方程。并將其應用于線下工程沉降變形監(jiān)控的數據處理，驗證了抗差卡爾曼濾波能夠有效判斷粗差的位置，達到抵抗粗差的目的。
　　 結合某高速鐵路線下工程的動態(tài)水準網監(jiān)控數據，運用抗差卡爾曼濾波模型對其進行處理，對比抗差卡爾曼濾波結果及其預報值與各期的平差值，均吻合良好，因此，在高速鐵路線下工程沉降的允許范圍內，可以通過該方法對監(jiān)控數據進行處理，對線下工程的沉降進行實時的控制。